文　浙江省溫州市第二中學　劉如容

實驗與安全——談兩例實驗的教學建議和改進

文浙江省溫州市第二中學劉如容

在一些學科的課堂教學中,教師如果設(shè)計出巧妙的實驗,不僅能體現(xiàn)該學科的特點,還能提高學生的學習興趣,提高教學效率。

但同時,我們不得不考慮實驗的安全性。有些實驗可能會使學生發(fā)生意外并造成人身傷害。筆者在教學中就遇到過兩例這樣的實驗,現(xiàn)在就談?wù)剬@兩例實驗的教學建議和改進。

實驗一:《變壓器》學生分組實驗

教學中,學生分組實驗通常用教學用可拆變壓器(如圖1),這種變壓器一組線圈的匝數(shù)有200匝、800匝、1400匝,另一組線圈的匝數(shù)分別為100匝、400匝。教材中要求所測電壓不能超過12V,并且不能用手直接接觸導(dǎo)線的裸露部分。

圖1

而在實驗中,一些學生會忽略這些問題。有時他們會把原線圈接0、1接線柱,副線圈接0、14接線柱。這樣副線圈的電壓將升高到接近原線圈所接電壓14倍的值。如果這時原線圈是接2V或4V或12V,則對應(yīng)的副線圈將達28V、56V、168V。

我國《安全電壓》對安全電壓的使用范圍做了明確規(guī)定：(1)在潮濕和容易觸電環(huán)境中使用電壓不高于24伏。(2)在特別潮濕等特別危險的環(huán)境中以及在金屬容器內(nèi),應(yīng)采用12伏安全電壓。

在一般環(huán)境下,人體電阻在1600歐姆左右,電壓不能超過50伏;考慮出汗、潮濕的因素,人體電阻按1200歐姆計算,則安全電壓為36伏;在非常危險及特別潮濕的環(huán)境下,人體的安全電流應(yīng)該設(shè)定為10毫安,則這時的安全電壓應(yīng)該為12伏。所以從安全角度來講,應(yīng)該使所測量的電壓小于12伏。

因此,教學中必須向?qū)W生說明以上情況,預(yù)防危險發(fā)生。通過與學生探討可以安排以下表格記錄實驗數(shù)據(jù)。

實驗二:“碰鼻實驗”的改進

講授《機械能守恒定律》時,很多教師都設(shè)計了“碰鼻實驗”。常見方式有下圖所示的幾種。

圖2

這個實驗?zāi)芗ぐl(fā)學生的學習興趣,但實施過程中存在以下問題：學生因本能反應(yīng)向后靠,影響實驗效果;另外,學生也可能略微向前,會被重物砸到。

雖然教師要求參與的學生在實驗中保持不動,但做到這一點對學生來說有一定的難度,若配合不好很容易造成傷害。

筆者認為,可以用玻璃杯(燒杯、量筒等)代替參與的學生。讓杯子保持不動,而所選的重物可以是重錘、砝碼甚至鉛球。這樣的改進既有極大的懸念又能確保實驗安全。